Nanotecnologia ·

QUÈ ÉS LA NANOTECNOLOGIA?

La nanotecnologia és un camp de les ciències aplicades dedicat al control i manipulació de la matèria a una escala menor que un micròmetre (10-9 m), és a dir, a nivell d'àtoms i molècules.

Nano- és un prefix grec que indica una mesura; de manera que la nanotecnologia es caracteritza per ser un camp multidisciplinari cohesionat exclusivament per l'escala de la matèria amb la qual treballa: el nanòmetre.

Tot comença quan Richard Feynman (1918-1988), de la Universitat Tecnològica de Califòrnia, va guanyar el Prenu Nobel de Física el 29 de desembre de 1959 i oferí una conferència que va suposar el principi de la nanociència. En la qual afirmà:

Els principis de la física, fins allà on aconsegueixo entendre-ho, no neguen la possibilitat e manipular les coses àtom a àtom. No és un intent de violar cap de les lleis (de la física); és un fet que, en principi, es pot dur a terme; però a la pràctica no s’ha fet perquè (les persones) som massa grans.

Des d’aleshores, els científics interessats en el tema no han deixat d'investigar fins a obtenir resultats que han involucrat una gran varietat de ciències com la química, la bioquímica, la biologia molecular, la física, l’electrònica, la informàtica, la medicina, la robòtica, etc.

Les actuals aplicacions de la nanotecnologia són: l’exploració de volcans, l’extracció d’informació de les missions espacials extraterrestre, la simulació de vida i el comportament dels animals, portar a terme operacions elementals en ambients radioactius, submarins o corrosius, vigilar i activar alarmes en zones de seguretat,...
I com a futures aplicacions: nous censors per a la medicina, per al control medioambiental, per a fabricació de productes químics i farmacèutics, materials més lleugers per a les indústries aeronàutica i automòbil, tecnologies visuals que permeten la millora de les pantalles, aparells tan comuns com impressores, reproductors de música, airbags, ...

PRIMER ARTICLE NANOTECNOLÒGIC:

“A mar obert no es pot distingir un tsunami, aquesta ona llarga i petita, el poder de la qual només es fa patent quan arriba a la costa. Les revolucions tecnològiques es mouen també de manera sigil·losa. És difícil veure l’ona quan està al mig de l’oceà. Això explica perquè hi ha tan poques persones conscients del canvi que s’apropa. La nanotecnologia s’està desenvolupant des de fa dos dècades, però la primera onada d’aplicacions tan sols comença a arribar. Quan ho faci de ple, farà empal·lidir la revolució de la computadora”

SEGON ARTICLE NANOTECNOLÒGIC: ENTREVISTA

LA NANOTECNOLOGIA ACONSEGUIRÀ PREDIR MALALTIES I EVITAR ELS SÍMPTOMES

Als seus 70 anys, el científic Arístides Requicha parla pausadament sobre els avenços de la nanotecnologia i es mostra prudent en assegurar que no totes les prediccions sobre aquesta ciència es veuran tan aviat com s'espera. Encara queda molt per. El director del Laboratori de Robòtica Molecular de la Universitat del Sud de Califòrnia ha passat aquesta setmana pel Cosmocaixa per parlar sobre com els nanorobots revolucionaran el futur.

P. Com definiria la nanotecnologia?
R. La nanotecnologia és una ciència dedicada a manipular materials a escales de dimensions molt reduïdes, la dels àtoms i molècules. Aquesta manipulació es porta a terme en un rang d'entre 1 i 100 nanòmtres. I un nanòmetre equival a una milmilionèssima part d'un metre, o el que és el mateix: un 1 seguit de nou zeros. Deu nanòmetres és la mida d'una proteïna. Això és molt i molt petit.

P. Inimaginable...
R. Sí que podem imaginar-nos com és. Si penses en molècules i àtoms tens una idea. El que no podem és percebre directament amb els nostres ulls com són de petites aquestes dimensions. Necessitem microscopis especials per veure-les.

P. Com serà el 'nanoworld' o 'nanomón' del futur?

R. Mmmm....

P. Per què existirà, no?

R. Sí, de fet ja comença a existir. Però prefereixo respondre't explicant-te que és la nanorobòtica i cap a on va.

P. D'acord... R. La nanorobòtica consta de tres àrees. La primera és similar a la de l'assemblatge de la indústria del automòbil on un robot enorme en forma de braç agafa les parts dels cotxe i les ajunta fins que el munta sencer. Nosaltres fem el mateix però amb microscòpics de força atòmica capaços d'assemblar nanorobots. A això li diem 'manipulació'. I actualment ja s'ha avançat molt en aquest terreny de manera que gràcies a softwares es poden fer moltes tasques automàticament. Però he de dir que és extremadament dificultós treballar a l'escala del nanòmetre. Perquè mai fins ara s'ha fet alguna cosa semblant. I la nostra intuició no serveix: el que esperes que pot passar, finalment no succeeix. Per exemple, si agafes un objecte amb la mà i la gires, aquest caurà. Però això no passa amb una nanopartícula, probablement s'enganxi per la fricció o qualsevol altra causa.

P. Aquesta era la primera àrea. Les altres dues? R. Ah! la segona és molt més glamurosa: la construcció dels nanorobots. Els nanorobots contenen milers de components a dins del tamany del nanòmetre. Bé, tothom està molt emocionat amb aquesta part. La tercera àrea és la programació d'aquests sistemes o màquines. Què se suposa que han de fer aquests nanorobots? Anem a construir milions, com els programes? No és tan fàcil. Necessites que existeixi alguna coordinació i connexió entre ells.

P. Parli'm de les aplicacions que veurem quan aconsegueixen dominar aquestes tres fases. R. En la meva opinió, les més interessants es veuran en biologia i medicina. Serem capaços de connectar aquests nanorobots amb molècules i cèl.lules. Serà una gran revolució biològica perquè serem capaços de veure per fi com actuen aquestes. I això ens permetrà entendre millor com funcionen certs medicaments en el cos humà.

P. També podrem predir amb antelació una malaltia? R. Exacte... Imagina que poguessis detectar una malaltia abans que els seus efectes degenerin. Què passa avui? Que és justament al contrari: vas al metge quan ja et trobes malament i en alguns casos poc es pot fer perquè la malaltia no t'afecti.

P. Segons el que diu, no tindríem símptomes? R. Correcte, i la gent tampoc es posaria malalta. Podria passar. Aquest és un dels reptes del futur: no tractar a la gent per les malalties sinó prevenir-les perquè no tinguin ni tan sols símptomes.

P. I amb el càncer? Els nanorobots podrien suprimir la quimioteràpia? R. La quimioteràpia consisteix en injectar verí en el cos per matar les cèl.lules afectades. Hi ha molta feina a fer perquè els nanorobots puguin substituir aquest tractament. I no tots els càncers són fàcils de detectar, uns pocs sí però la gran majoria no.

P. S'ha dit que els nanorobots serviran per reparar la capa d'ozó, netejar els oceans o fins i tot evitar haver de reconstruir més les zones verdes del planeta. És cert?

R. A veure... els nanorobots són molt i molt petits, és a dir que d'entrada no pots cobrir una zona gaire gran per fer-los actuar. El cos humà o el dels animals és perfecte perquè és molt petit. Des del punt de vista biològic, tot el que passa als oceans té el seu origen en microbis molt importants. Així que si identifiques zones molt petites sí que hi podries actuar amb nanopartícules.

P. I en el terreny militar, quines aplicacions pot tenir la nanotecnologia? Les guerres del futur seran encara més sofisticades? R. Els militars, per descomptat, sempre estan molt interessats en la tecnologia i en no parlen gaire. És secret, com es pot entendre.

P. Però alguna cosa en deu saber vostè... R. No en diuen gaire res, però parlen de crear "microsensors", una cosa semblant a una "pols intel·ligent".

P. Per fer què?R. Doncs per exemple, expandir-lo per una zona i captar el què s'està dient o veure què està passant. Els podries posar en una habitació o en el camp de batalla, per saber què fan els soldats enemics i com estan distribuïts. Si funcionarà o no, encara no ho sabem.

P. Una altra aplicació revolucionaria seria la possibilitat de tenir a la mà un indicador de l'estat del nostre cos, com si fos una analítica. N'havia sentit a parlar? R. Doncs no.. però tal com ho expliques, seria possible. El que em pregunto és què passa quan et rentes la mà?

P. Quants anys haurem d'esperar per veure i tocar algunes d'aquestes aplicacions? Generacions? R. Uf! És molt difícil predir. De vegades penses que alguna cosa passarà aviat i no arriba mai. Bé, les aplicacions com construir nanorobots perquè netegin les artèries, per exemple, trigaran. Però diria que per fer una cèl·lula artificial molt simple en el laboratori no passaran més de deu anys. Molt d'això sembla ciència-ficció, però està sent menys ficció cada cop i més ciència. Per cert, els escriptors de ciència-ficció fan més bones prediccions que els científics. Sempre!

P. Digui'm algun escriptor que li agradi. R. A mi m'agrada Eric Drexler, ha escrit grans llibres sobre les coses que passaran. Potser certes o no. Els científics sempre pensem en la manera com es poden fer els descobriments abans d'escriure'ls i si són o no factibles. Els escriptors, en canvi, no tenen aquest pes i sota l'etiqueta de "ficció" s'han atrevit a fer prediccions que han resultat reals.

P. Vostè és científic, oi? Doncs millor que no li faci predir el futur... R. És una bona idea [riu].

P. Hi ha molts laboratoris al món que investiguin en nanotecnologia? R. Sí, molts. Especialment als EUA, al Japó i a Europa. És una àrea interessant perquè no hi ha ningú que la lideri, cosa que és molt atípica. Però aquestes investigacions són molt cares. El cost de les eines i els instruments que hem de fer servir són enormes.

P. I amb aquesta crisi econòmica global no pateix per aconseguir diners per continuar? R. Sí, tothom té problemes. Però encara no ha vingut ningú a dir-me que em retallarien el pressupost. De fet, Obama acaba d'anunciar un programa que invertirà diners en la investigació, tot i que només durarà dos anys. I em pregunto si una vegada començada la investigació després s'aconseguirà més finançament per continuar o s'haurà d'aturar. Per què haurà servit?

P. Es diu que els perills dels nanorobots seran superiors als beneficis. Serem capaços de controlar-ne milers en funcionament?

R. Serem capaços de controlar-los i això no serà gaire difícil. Evidentment, estic d'acord en que s'ha de buscar la part positiva, si no no investigaria en aquesta àrea. Poden passar les pitjors coses, però s'ha de ser conseqüent.

P. Per acabar, què pensa de les teories de Ray Kurzweil i la seva teoria de la "Singularitat", que afirma que un dia les màquines superaran els humans?

R. La veritat... no em preocupa gaire en el que diu Kurzweil. Està clar que som capaços de crear sistemes molt complexos. En podem crear un que sigui més intel·ligent que els animals o les persones? Potser... Sabrem el que estem fent? No ho sé. Si m'ofereixes molts diners per crear un sistema d'aquestes característiques... no ho faré igualment.

P. Segur?

R. [Torna a riure] Bé, depèn dels diners... No, de debò, no ho faria. Però a més encara hem d'experimentar molt per creure-hi. Però no depèn tant de la tècnica sinó més aviat de si volem fer-ho o no.

TERCER ARTICLE NANOTECNOLÒGIC:

DOGI EMPRA LA NANOTECNOLOGIA PER CREAR TEIXITS AMB APLICACIONS COSMÈTIQUES, FARMACÈUTIQUES I MÈDIQUES (27.10.08)

L'empresa multinacional catalana Dogi, especialitzada en la fabricació de teixits elàstics, ha llançat un projecte que permet introduir aplicacions cosmètiques, farmacèutiques i mèdiques a les peces de roba gràcies a la nanotecnologia. Ja ha presentat una col·lecció de llenceria que té cura de la pell i treballa en la creació d'altres teixits amb propietats calmants o antiinflamatòries.
Dogi destina el 2% del volum de vendes a activitats de recerca i desenvolupament, per tal d'oferir al mercat productes d'alt valor afegit que mantinguin el lideratge de l'empresa en el sector dels teixits elàstics. Fruit d'aquesta aposta, ha posat en marxa el projecte Winn (Wellness + Innovation), consistent en la introducció de principis actius de manera permanent en els teixits mitjançant la nanotecnologia.

El primer producte resultant d'aquesta tecnologia, distribuït sota la marca Belcor, és una col·lecció de llenceria amb aloe vera i vitamina E, que hidrata la pell i prevé l'envelliment cutani, l'oxidació i les estries. Dogi també treballa en la creació de teixits amb propietats calmants, antiinflamatòries i antioxidants, que poden ser d'utilitat, per exemple, per crear roba per a la unitat de cremats dels hospitals.

http://www.gencat.cat/diue/noticies/27260491.html